مجموعة مرتبة جزئيا

 العلاقات الثنائية المتعدية
متماثل غير متماثل متصل مؤسس بشكل جيد لديه انضمامات لقد التقى انعكاسي غير انعكاسي غير متماثل
المجموع، سيميكونيكسمضاد
للانعكاس
علاقة التكافؤ علامة خضراءي علامة خضراءي
الطلب المسبق (شبه الطلب) علامة خضراءي
ترتيب جزئي علامة خضراءي علامة خضراءي
إجمالي الطلب المسبق علامة خضراءي علامة خضراءي
مجموع الطلب علامة خضراءي علامة خضراءي علامة خضراءي
طلب مسبق علامة خضراءي علامة خضراءي علامة خضراءي
ترتيب جيد شبه جيد علامة خضراءي علامة خضراءي
حسن الترتيب علامة خضراءي علامة خضراءي علامة خضراءي علامة خضراءي
شعرية علامة خضراءي علامة خضراءي علامة خضراءي علامة خضراءي
الانضمام إلى شبه الرسالة علامة خضراءي علامة خضراءي علامة خضراءي
لقاء شبه رسمي علامة خضراءي علامة خضراءي علامة خضراءي
النظام الجزئي الصارم علامة خضراءي علامة خضراءي علامة خضراءي
ترتيب ضعيف صارم علامة خضراءي علامة خضراءي علامة خضراءي
مجموع الطلب صارم علامة خضراءي علامة خضراءي علامة خضراءي علامة خضراءي
متماثل غير متماثل متصل مؤسس بشكل جيد لديه انضمامات لقد التقى انعكاسي غير انعكاسي غير متماثل
تعريفات للجميع و
علامة خضراءييشير إلى أن خاصية العمود صحيحة دائمًا بالنسبة لمصطلح الصف (في أقصى اليسار)، بينما يشير إلى أن الخاصية غير مضمونة بشكل عام (قد تكون صحيحة أو لا تكون كذلك). على سبيل المثال، يُشار إلى أن كل علاقة تكافؤ متماثلة، ولكنها ليست بالضرورة غير متماثلة، بواسطة في العمود "متماثل" و✗ في العمود "غير متماثل"، على التوالي.علامة خضراءي

تتطلب جميع التعريفات ضمنيًا أن تكون العلاقة المتجانسة متعدية : لجميع إذا وحينئذٍ قد يتطلب تعريف المصطلح خصائص إضافية غير مدرجة في هذا الجدول.

الشكل 1 مخطط هاس لمجموعة كل المجموعات الجزئية لمجموعة مكونة من ثلاثة عناصر مرتبة حسب التضمين . المجموعات المتصلة بمسار صاعد، مثل و ، قابلة للمقارنة، بينما eg و ليست قابلة للمقارنة.

في الرياضيات ، وخاصة نظرية الترتيب ، الترتيب الجزئي لمجموعة هو ترتيب بحيث يكون أحد العناصر يسبق الآخر بالنسبة لأزواج معينة من العناصر. تُستخدم كلمة جزئي للإشارة إلى أنه ليس من الضروري أن يكون كل زوج من العناصر قابلاً للمقارنة؛ أي أنه قد تكون هناك أزواج لا يسبق فيها أي عنصر الآخر. وبالتالي فإن الترتيبات الجزئية تعمم الترتيبات الكلية ، حيث يكون كل زوج قابلاً للمقارنة.

رسميًا، الترتيب الجزئي هو علاقة ثنائية متجانسة انعكاسية ، وغير متماثلة ، ومتعدية . المجموعة المرتبة جزئيًا ( اختصارًا مجموعة جزئية) هي زوج مرتب يتكون من مجموعة (تسمى المجموعة الأساسية لـ ) وترتيب جزئي على . عندما يكون المعنى واضحًا من السياق ولا يوجد غموض حول الترتيب الجزئي، تسمى المجموعة نفسها أحيانًا مجموعة جزئية.

العلاقات النظامية الجزئية

يشير مصطلح الترتيب الجزئي عادةً إلى علاقات الترتيب الجزئي الانعكاسية، المشار إليها في هذه المقالة باسم الترتيبات الجزئية غير الصارمة . ومع ذلك، يستخدم بعض المؤلفين هذا المصطلح للإشارة إلى النوع الشائع الآخر من علاقات الترتيب الجزئي، علاقات الترتيب الجزئي غير الانعكاسية، والتي تسمى أيضًا الترتيبات الجزئية الصارمة. يمكن وضع الترتيبات الجزئية الصارمة وغير الصارمة في تطابق واحد لواحد ، لذلك لكل ترتيب جزئي صارم يوجد ترتيب جزئي غير صارم فريد مقابل، والعكس صحيح.

الطلبات الجزئية

انعكاسي ، ضعيف ، [ 1] أوالترتيب الجزئي غير الصارم ،[2]والذي يُشار إليه عادةً ببساطة باسمالترتيب الجزئي، هوعلاقة متجانسة≤ علىمجموعة انعكاسية،وغير متماثلة،ومتعدية.أي أنهيجب أن يرضي جميع الشروط التالية:

  1. الانعكاسية : أي أن كل عنصر مرتبط بنفسه.
  2. عدم التماثل : إذا و ، أي لا يوجد عنصرين متميزين يسبقان بعضهما البعض.
  3. التعدية : إذا و ثم .

الترتيب الجزئي غير الصارم يُعرف أيضًا باسم الترتيب المسبق غير المتماثل .

أوامر جزئية صارمة

غير انعكاسي ، قوي ، [1] أوالترتيب الجزئي الصارم هو علاقة متجانسة < على مجموعةمتعديةوغير انعكاسيةوغيرمتماثلة؛أي أنها تلبي الشروط التالية لجميع

  1. التعدية : إذا و ثم .
  2. عدم الانعكاسية : أي عدم وجود عنصر مرتبط بنفسه (وتسمى أيضًا مضادة للانعكاس).
  3. عدم التماثل : إذا فلما لا .

تكون العلاقة المتعدية غير متماثلة إذا وفقط إذا كانت غير انعكاسية. [3] لذا فإن التعريف هو نفسه إذا كان يغفل إما عدم الانعكاسية أو عدم التماثل (ولكن ليس كليهما).

الترتيب الجزئي الصارم يُعرف أيضًا باسم الترتيب المسبق الصارم غير المتماثل .

المراسلات بين العلاقات الجزئية الصارمة وغير الصارمة

الشكل 2 مخطط تبادلي حول الاتصالات بين العلاقات الصارمة/غير الصارمة وثنائياتها، من خلال عمليات الإغلاق الانعكاسي ( cls )، والنواة غير الانعكاسية ( ker )، والعلاقة العكسية ( cnv ). يتم تصوير كل علاقة من خلال مصفوفتها المنطقية للمجموعة الجزئية التي تم تصوير مخطط هاس الخاص بها في المنتصف. على سبيل المثال ، الصف 3، العمود 4 من المصفوفة السفلية اليسرى فارغ.

ترتبط الترتيبات الجزئية الصارمة وغير الصارمة في المجموعة ارتباطًا وثيقًا. يمكن تحويل الترتيب الجزئي غير الصارم إلى ترتيب جزئي صارم بإزالة جميع العلاقات من النموذج ، أي أن الترتيب الجزئي الصارم هو المجموعة حيث تكون علاقة الهوية على و تشير إلى طرح المجموعة . وعلى العكس من ذلك، يمكن تحويل الترتيب الجزئي الصارم < على إلى ترتيب جزئي غير صارم عن طريق ربط جميع العلاقات من هذا النموذج؛ أي أن الترتيب الجزئي غير الصارم. وبالتالي، إذا كان ترتيبًا جزئيًا غير صارمًا، فإن الترتيب الجزئي الصارم المقابل < هو النواة غير الانعكاسية المعطاة بواسطة وعلى العكس من ذلك، إذا كان < ترتيبًا جزئيًا صارمًا، فإن الترتيب الجزئي غير الصارم المقابل هو الإغلاق الانعكاسي المعطى بواسطة:

أوامر مزدوجة

يتم تعريف الثنائي (أو العكس ) لعلاقة الترتيب الجزئي بجعل تكون العلاقة العكسية لـ ، أي إذا وفقط إذا . الثنائي لترتيب جزئي غير صارم هو ترتيب جزئي غير صارم، [4] والثنائي لترتيب جزئي صارم هو ترتيب جزئي صارم. الثنائي لثنائي علاقة هو العلاقة الأصلية.

تدوين

بالنظر إلى مجموعة وعلاقة ترتيب جزئية، عادةً ما تكون الترتيب الجزئي غير الصارم ، يمكننا توسيع تدويننا بشكل فريد لتحديد أربع علاقات ترتيب جزئي و ، حيث هي علاقة ترتيب جزئي غير صارمة على ، هي علاقة الترتيب الجزئي الصارمة المرتبطة على ( النواة غير الانعكاسية لـ هي ثنائية ، و هي ثنائية . بالمعنى الدقيق للكلمة، يشير مصطلح المجموعة المرتبة جزئيًا إلى مجموعة مع تحديد كل هذه العلاقات بشكل مناسب. ولكن عمليًا، لا يحتاج المرء إلا إلى النظر في علاقة واحدة، أو ، أو في حالات نادرة، العلاقات غير الصارمة والصارمة معًا، . [5]

يُستخدم مصطلح المجموعة المرتبة أحيانًا كاختصار للمجموعة المرتبة جزئيًا ، طالما أنه من الواضح من السياق أنه لا يُقصد أي نوع آخر من الترتيب. على وجه الخصوص، يمكن أيضًا الإشارة إلى المجموعات المرتبة تمامًا باسم "المجموعات المرتبة"، وخاصةً في المناطق التي تكون فيها هذه الهياكل أكثر شيوعًا من المجموعات الجزئية. يستخدم بعض المؤلفين رموزًا مختلفة عن تلك الموجودة في [6] أو [7] للتمييز بين الترتيبات الجزئية والترتيبات الكلية.

عند الإشارة إلى الترتيبات الجزئية، لا ينبغي اعتبارها مكملة لـ . العلاقة هي عكس النواة غير الانعكاسية لـ ، والتي تكون دائمًا مجموعة فرعية من مكملة لـ ، ولكنها تساوي مكملة إذا، وفقط إذا كان ، ترتيبًا كليًا. [أ]

تعريفات بديلة

هناك طريقة أخرى لتحديد الترتيب الجزئي، والتي توجد في علوم الكمبيوتر ، وهي من خلال مفهوم المقارنة . على وجه التحديد، كما تم تعريفه سابقًا، يمكن ملاحظة أن عنصرين x و y قد يقفان في أي من العلاقات الأربع المتبادلة الحصرية مع بعضهما البعض: إما x < y ، أو x = y ، أو x > y ، أو x و y غير قابلين للمقارنة . يمكن تمثيل ذلك بواسطة دالة تعيد أحد الرموز الأربعة عند إعطاء عنصرين. [8] [9] هذا التعريف يعادل الترتيب الجزئي على مجموعة ، حيث يتم اعتبار المساواة علاقة تكافؤ محددة بدلاً من مساواة المجموعة. [10]

يُعرّف واليس مفهومًا أكثر عمومية للعلاقة الجزئية المرتبة على أنها أي علاقة متجانسة متعدية وغير متماثلة . وهذا يشمل كلًا من الترتيبات الجزئية الانعكاسية وغير الانعكاسية كأنواع فرعية. [1]

يمكن تصور مجموعة جزئية محدودة من خلال مخطط هاس الخاص بها . [11] على وجه التحديد، بأخذ علاقة ترتيب جزئي صارمة ، يمكن إنشاء رسم بياني غير دوري موجه (DAG) من خلال أخذ كل عنصر من ليكون عقدة وكل عنصر من ليكون حافة. ​​يكون الاختزال المتعدي لهذا الرسم البياني غير الدوري الموجه [b] هو مخطط هاس. وبالمثل، يمكن عكس هذه العملية لإنشاء أوامر جزئية صارمة من بعض الرسوم البيانية غير الدورية الموجهة. على النقيض من ذلك، فإن الرسم البياني المرتبط بترتيب جزئي غير صارم له حلقات ذاتية عند كل عقدة وبالتالي فهو ليس رسم بياني غير دوري موجه؛ عندما يقال إن الترتيب غير الصارم يتم تصويره بواسطة مخطط هاس، يتم عرض الترتيب الصارم المقابل في الواقع.

أمثلة

علاقة القسمة حتى 4
الشكل 3 رسم بياني لقابلية قسمة الأعداد من 1 إلى 4. هذه المجموعة مرتبة جزئيًا، ولكن ليس كليًا، لأن هناك علاقة بين 1 وأي عدد آخر، ولكن لا توجد علاقة بين 2 و3 أو 3 و4

تتضمن الأمثلة القياسية للمجموعات الجزئية التي تنشأ في الرياضيات ما يلي:

من الأمثلة المألوفة للمجموعة المنظمة جزئيًا مجموعة من الأشخاص مرتبة حسب السلالة النسبية . بعض الأزواج من الأشخاص يحملون علاقة النسب، لكن أزواجًا أخرى من الأشخاص غير قابلة للمقارنة، حيث لا يكون أي منهم من نسل الآخر.

أوامر على حاصل الضرب الديكارتي للمجموعات المرتبة جزئيًا

من أجل زيادة القوة، أي تناقص مجموعات الأزواج، فإن ثلاثة من الترتيبات الجزئية المحتملة على حاصل الضرب الديكارتي لمجموعتين مرتبتين جزئيًا هي (انظر الشكل 4):

  • الترتيب المعجمي :   ( أ ، ب ) ≤ ( ج ، د ) إذا كان أ < ج أو ( أ = ج و بد
  • ترتيب المنتج : ( أ ، ب ) ≤ ( ج ، د ) إذا كان أج و بد ؛
  • الإغلاق الانعكاسي للضرب المباشر للأوامر الصارمة المقابلة:   ( أ ، ب ) ≤ ( ج ، د ) إذا ( أ < ج و ب < د ) أو ( أ = ج و ب = د ).

يمكن تعريف الثلاثة على نحو مماثل للضرب الديكارتي لأكثر من مجموعتين.

عند تطبيقها على مساحات متجهية مرتبة على نفس المجال ، تكون النتيجة في كل حالة أيضًا مساحة متجهية مرتبة.

انظر أيضًا إلى الطلبات على حاصل الضرب الديكارتي للمجموعات المرتبة تمامًا .

مجموع المجموعات المرتبة جزئيًا

هناك طريقة أخرى لدمج مجموعتين جزئيتين (منفصلتين) وهي المجموع الترتيبي [12] (أو المجموع الخطي[13] Z = XY ، والذي يتم تعريفه على اتحاد المجموعتين الأساسيتين X و Y بالترتيب aZ b إذا وفقط إذا:

  • أ ، بX مع أX ب ، أو
  • أ ، بY مع أY ب ، أو
  • أX و بY .

إذا كانت مجموعتان جزئيتان مرتبتان بشكل جيد ، فإن مجموعهما الترتيبي يكون كذلك. [14]

تتكون الترتيبات الجزئية المتسلسلة المتوازية من عملية الجمع الترتيبي (في هذا السياق تسمى التركيب المتسلسل) وعملية أخرى تسمى التركيب الموازي. التركيب الموازي هو اتحاد منفصل لمجموعتين مرتبتين جزئيًا، بدون علاقة ترتيب بين عناصر إحدى المجموعتين وعناصر المجموعة الأخرى.

المفاهيم المشتقة

تستخدم الأمثلة المجموعة الجزئية المكونة من مجموعة كل المجموعات الفرعية لمجموعة مكونة من ثلاثة عناصر مرتبة حسب تضمين المجموعة (انظر الشكل 1).

  • ترتبط a بـ b عندما تكون ab . وهذا لا يعني أن b ترتبط أيضًا بـ a ، لأن العلاقة لا يلزم أن تكون متماثلة . على سبيل المثال، ترتبط بـ ولكن ليس العكس.
  • a و b قابلان للمقارنة إذا كان ab أو ba . وإلا فهما غير قابلين للمقارنة . على سبيل المثال، و قابلان للمقارنة، بينما و ليسا قابلين للمقارنة.
  • الترتيب الكلي أو الترتيب الخطي هو ترتيب جزئي يكون فيه كل زوج من العناصر قابلاً للمقارنة، أي أن التقسيم الثلاثي صحيح. على سبيل المثال، الأعداد الطبيعية بترتيبها القياسي.
  • السلسلة هي مجموعة جزئية من مجموعة جزئية مرتبة بشكل كامل. على سبيل المثال، هي سلسلة.
  • السلسلة المضادة هي مجموعة فرعية من مجموعة جزئية لا يمكن مقارنة عنصرين مميزين فيها. على سبيل المثال، مجموعة العناصر الفردية
  • يقال أن العنصر أ أقل تمامًا من العنصر ب ، إذا كان أب ، وعلى سبيل المثال، أقل تمامًا من
  • يقال إن العنصر a مغطى بعنصر آخر b ، ويكتب ab (أو a <: b )، إذا كان a أقل تمامًا من b ولا يوجد عنصر ثالث c بينهما؛ رسميًا: إذا كان كل من ab و صحيحين، و acb خاطئًا لكل c مع باستخدام الترتيب الصارم <، يمكن إعادة صياغة العلاقة ab بشكل مكافئ على أنها " a < b ولكن ليس a < c < b لأي c ". على سبيل المثال، مغطى بـ ولكن غير مغطى بـ

إكستريما

الشكل 5 الشكل أعلاه مع إزالة العناصر الأكبر والأصغر. في هذه المجموعة الجزئية المختصرة، يكون الصف العلوي من العناصر كلها عناصر قصوى ، والصف السفلي كلها عناصر دنيا ، ولكن لا يوجد عنصر أعظم ولا عنصر أدنى .

هناك عدة مفاهيم لـ "أعظم" و"أصغر" عنصر في المجموعة الجزئية، ومن أبرزها:

  • أعظم عنصر وأصغر عنصر: العنصر هو أعظم عنصر إذا كان لكل عنصر عنصر يكون العنصر هو أصغر عنصر إذا كان لكل عنصر لا يمكن أن تحتوي المجموعة الجزئية إلا على عنصر أعظم أو أصغر عنصر. في مثالنا الجاري، المجموعة هي أعظم عنصر، وهي أصغر عنصر.
  • العناصر القصوى والعناصر الدنيا: يكون العنصر عنصرًا أقصى إذا لم يكن هناك عنصر مثل: وبالمثل، يكون العنصر عنصرًا أدنى إذا لم يكن هناك عنصر مثل: إذا كانت المجموعة الجزئية تحتوي على عنصر أعظم، فيجب أن يكون العنصر الأقصى الوحيد، ولكن بخلاف ذلك يمكن أن يكون هناك أكثر من عنصر أقصى، وبالمثل بالنسبة للعناصر الأصغر والعناصر الدنيا. في مثالنا الجاري، و هما العنصران الأقصى والأدنى. وبإزالة هذه العناصر، يوجد 3 عناصر قصوى و3 عناصر دنيا (انظر الشكل 5).
  • الحدود العليا والسفلى : لمجموعة فرعية A من P ، يكون العنصر x في P هو الحد الأعلى لـ A إذا كان a  ≤  x ، لكل عنصر a في A. وعلى وجه الخصوص، لا يلزم أن يكون x في A ليكون الحد الأعلى لـ A. وبالمثل، يكون العنصر x في P هو الحد الأدنى لـ A إذا كان a  ≥  x ، لكل عنصر a في A. يكون العنصر الأعظم لـ P هو الحد الأعلى لـ P نفسها، ويكون العنصر الأصغر هو الحد الأدنى لـ P. في مثالنا، تكون المجموعة حدًا أعلى لمجموعة العناصر
الشكل 6 الأعداد الصحيحة غير السالبة ، مرتبة حسب قابلية القسمة

كمثال آخر، ضع في اعتبارك الأعداد الصحيحة الموجبة، مرتبة حسب قابلية القسمة: 1 هو أصغر عنصر، لأنه يقسم جميع العناصر الأخرى؛ من ناحية أخرى، لا تحتوي هذه المجموعة الجزئية المرتبة على أعظم عنصر. لا تحتوي هذه المجموعة الجزئية المرتبة حتى على أي عناصر قصوى، لأن أي g يقسم على سبيل المثال 2 g ، وهو مختلف عنها، لذا فإن g ليس أقصى عنصر. إذا تم استبعاد الرقم 1، مع الحفاظ على قابلية القسمة كترتيب للعناصر الأكبر من 1، فإن المجموعة الجزئية الناتجة لا تحتوي على أصغر عنصر، ولكن أي عدد أولي هو عنصر أدنى له. في هذه المجموعة الجزئية المرتبة، 60 هو الحد الأعلى (وإن لم يكن الحد الأعلى الأدنى) للمجموعة الفرعية التي ليس لها أي حد أدنى (لأن 1 ليس في المجموعة الجزئية المرتبة)؛ من ناحية أخرى، 2 هو الحد الأدنى للمجموعة الفرعية لقوى 2، والتي ليس لها أي حد أعلى. إذا تم تضمين الرقم 0، فسيكون هذا هو العنصر الأعظم، لأنه مضاعف لكل عدد صحيح (انظر الشكل 6).

التعيينات بين المجموعات المرتبة جزئيًا

بالنظر إلى مجموعتين مرتبتين جزئيًا ( S ، ≤) و ( T ، ≼) ، تسمى الدالة محافظة على الترتيب ، أو رتيبة ، أو متساوية النغمة ، إذا كان لكل منها f ( x ) ≼ f ( y ) . إذا كانت ( U ، ≲) أيضًا مجموعة مرتبة جزئيًا، وكلاهما و حافظان على الترتيب، فإن تركيبهما حافظ للنظام أيضًا. تسمى الدالة عاكسة للنظام إذا كان لكل منها f ( x ) ≼ f ( y ) يعني إذا كانت f محافظة على الترتيب وتعكسه، فإنها تسمى تضمينًا للنظام لـ ( S ، ≤) في ( T ، ≼) . في الحالة الأخيرة، تكون f حقنية بالضرورة ، حيث تعني و بدورها وفقًا للتناظر المضاد لـ إذا كان هناك تضمين للنظام بين مجموعتين جزئيتين S و T ، فيمكن للمرء أن يقول أنه يمكن تضمين S في T. إذا كان تضمين الترتيب ثنائي التماثل ، فإنه يسمى تماثل الترتيب ، ويقال إن الترتيبات الجزئية ( S ، ≤) و ( T ، ≼) متماثلة . تحتوي الترتيبات المتماثلة على مخططات هاس متشابهة هيكليًا (انظر الشكل 7أ). يمكن إظهار أنه إذا كانت الخرائط المحافظة على الترتيب موجودة بحيث و تنتج دالة الهوية على S و T ، على التوالي، فإن S و T متماثلة الترتيب. [15]

على سبيل المثال، يمكن تعريف التعيين من مجموعة الأعداد الطبيعية (المرتبة حسب قابلية القسمة) إلى مجموعة الأعداد الطبيعية ذات القوى (المرتبة حسب تضمين المجموعة) عن طريق أخذ كل رقم إلى مجموعة قواسمه الأولية . إنه يحافظ على الترتيب: إذا قسم x على y ، فإن كل قاسم أولي لـ x هو أيضًا قاسم أولي لـ y . ومع ذلك، فهو ليس حقنًا (لأنه يعين كل من 12 و6 إلى ) ولا يعكس الترتيب (لأن 12 لا يقسم 6). بدلاً من ذلك، فإن أخذ كل رقم إلى مجموعة قواسمه الأولية يحدد تعيينًا يحافظ على الترتيب ويعكس الترتيب، وبالتالي فهو تضمين للنظام. إنه ليس تماثلًا ترتيبيًا (لأنه، على سبيل المثال، لا يعين أي رقم للمجموعة )، ولكن يمكن جعله كذلك عن طريق تقييد مجاله المشترك بـ يوضح الشكل 7ب مجموعة فرعية من وصورتها المتماثلة تحت g . يمكن تعميم بناء مثل هذا التماثل الترتيبي في مجموعة قوى على فئة واسعة من الترتيبات الجزئية، تسمى الشبكات التوزيعية ؛ انظر نظرية تمثيل بيركهوف .

عدد الطلبات الجزئية

يعطي التسلسل A001035 في OEIS عدد الطلبات الجزئية لمجموعة من العناصر المسمى n :

عدد العلاقات الثنائية المكونة من n عنصر من أنواع مختلفة
عناصر أي متعد انعكاسي متماثل النظام السابق ترتيب جزئي إجمالي الطلب المسبق مجموع الطلب علاقة التكافؤ
0 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 2 2 1 2 1 1 1 1 1
2 16 13 4 8 4 3 3 2 2
3 512 171 64 64 29 19 13 6 5
4 65,536 3,994 4,096 1,024 355 219 75 24 15
ن 2 ن 2 2 ن ( ن −1) 2 ن ( ن +1)/2 ن
ك = 0
ك ! س ( ن ، ك )
ن ! ن
ك = 0
س ( ن ، ك )
أويس أ002416 أ006905 أ053763 أ006125 أ000798 أ001035 أ000670 أ000142 أ000110

لاحظ أن S ( n , k ) يشير إلى أعداد ستيرلينغ من النوع الثاني .

عدد الأوامر الجزئية الصارمة هو نفس عدد الأوامر الجزئية.

إذا تم إجراء العد حتى التماثل فقط، يتم الحصول على التسلسل 1، 1، 2، 5، 16، 63، 318، ... (التسلسل A000112 في OEIS ).

مجموعات فرعية

تُسمى المجموعة الجزئية مجموعة جزئية لمجموعة جزئية أخرى بشرط أن تكون مجموعة جزئية من و تكون مجموعة جزئية من . الشرط الأخير يعادل الشرط الذي ينص على أنه بالنسبة لأي و في (وبالتالي أيضًا في )، إذا كان .

إذا كانت مجموعة فرعية من و علاوة على ذلك، بالنسبة لجميع و في ، كلما كان لدينا أيضًا ، فإننا نسمي المجموعة الفرعية لـ المستحثة بواسطة ، ونكتب .

امتداد خطي

يُطلق على الترتيب الجزئي لمجموعة ما اسم الامتداد لترتيب جزئي آخر على بشرط أن يكون لجميع العناصر متى كان الأمر كذلك أيضًا . الامتداد الخطي هو امتداد يكون أيضًا ترتيبًا خطيًا (أي كليًا). كمثال كلاسيكي، الترتيب المعجمي للمجموعات المرتبة تمامًا هو امتداد خطي لترتيب حاصل ضربها. يمكن تمديد كل ترتيب جزئي إلى ترتيب كلي ( مبدأ امتداد الترتيب ). [16]

في علوم الكمبيوتر ، تسمى الخوارزميات المستخدمة في العثور على امتدادات خطية للأوامر الجزئية (الممثلة على أنها أوامر إمكانية الوصول للرسوم البيانية غير الدورية الموجهة ) بالفرز الطوبولوجي .

في نظرية الفئة

يمكن اعتبار كل مجموعة جزئية (وكل مجموعة مرتبة مسبقًا ) فئة حيث، بالنسبة للأشياء و يوجد على الأكثر شكل واحد من إلى بشكل أكثر وضوحًا، دع hom( x , y ) = {( x , y )} إذا كانت xy (وإلا المجموعة الفارغة ) و تسمى هذه الفئات أحيانًا بالمجموعات الجزئية .

تكون المجموعات الجزئية متكافئة مع بعضها البعض إذا وفقط إذا كانت متماثلة الشكل . في المجموعة الجزئية، يكون العنصر الأصغر، إذا كان موجودًا، كائنًا أوليًا ، والعنصر الأكبر، إذا كان موجودًا، يكون كائنًا نهائيًا . أيضًا، تكون كل مجموعة مرتبة مسبقًا مكافئة لمجموعة جزئية. أخيرًا، تكون كل فئة فرعية من المجموعة الجزئية مغلقة الشكل .

الترتيبات الجزئية في الفضاءات الطوبولوجية

إذا كانت مجموعة مرتبة جزئيًا وقد أعطيت أيضًا بنية الفضاء الطوبولوجي ، فمن المعتاد أن نفترض أن هي مجموعة مغلقة من الفضاء الطوبولوجي. تحت هذا الافتراض، تتصرف علاقات الترتيب الجزئي بشكل جيد عند الحدود بمعنى أنه إذا و و للجميع ، فإن [17]

الفواصل الزمنية

المجموعة المحدبة في المجموعة الجزئية P هي مجموعة جزئية I من P لها الخاصية التالية: بالنسبة لأي x و y في I وأي z في P ، إذا كان xzy ، فإن z تكون أيضًا في I. يعمم هذا التعريف تعريف فترات الأعداد الحقيقية . عندما يكون هناك ارتباك محتمل مع المجموعات المحدبة للهندسة ، يتم استخدام الترتيب المحدب بدلاً من "المحدب".

الشبكة الفرعية المحدبة للشبكة L هي شبكة فرعية لـ L وهي أيضًا مجموعة محدبة لـ L. يمكن تمثيل كل شبكة فرعية محدبة غير فارغة بشكل فريد على أنها تقاطع مرشح ومثالي لـ L.

الفاصل الزمني في المجموعة الجزئية P هو مجموعة جزئية يمكن تعريفها باستخدام تدوين الفاصل الزمني:

  • بالنسبة إلى ab ، فإن الفاصل المغلق [ a , b ] هو مجموعة العناصر x التي تحقق axb (أي، ax و xb ). ويحتوي على الأقل على العنصرين a و b .
  • باستخدام العلاقة الصارمة المقابلة "<"، فإن الفاصلة المفتوحة ( a , b ) هي مجموعة العناصر x التي تحقق a < x < b (أي a < x و x < b ). قد تكون الفاصلة المفتوحة فارغة حتى لو كانت a < b . على سبيل المثال، الفاصلة المفتوحة (0, 1) على الأعداد الصحيحة فارغة لأنه لا يوجد عدد صحيح x بحيث 0 < x < 1 .
  • يتم تعريف الفواصل نصف المفتوحة [ a , b ) و ( a , b ] على نحو مماثل.

عندما لا يكون ab صحيحًا، تكون كل هذه الفواصل فارغة. كل فترة هي مجموعة محدبة، لكن العكس لا يكون صحيحًا؛ على سبيل المثال، في المجموعة الجزئية من قواسم 120، مرتبة حسب قابلية القسمة (انظر الشكل 7ب)، تكون المجموعة {1، 2، 4، 5، 8} محدبة، لكنها ليست فترة.

تكون الفترة I محدودة إذا كانت هناك عناصر مثل I[ a , b ] . من الواضح أن كل فترة يمكن تمثيلها في صيغة الفترة محدودة، ولكن العكس ليس صحيحًا. على سبيل المثال، دع P = (0, 1)(1, 2)(2, 3) كمجموعة فرعية من الأعداد الحقيقية. المجموعة الفرعية (1, 2) هي فترة محدودة، ولكن ليس لها حد أدنى أو حد أعلى في  P ، لذلك لا يمكن كتابتها في صيغة الفترة باستخدام عناصر  P.

تُسمى المجموعة الجزئية محدودة محليًا إذا كانت كل فترة محدودة محدودة. على سبيل المثال، تكون الأعداد الصحيحة محدودة محليًا وفقًا لترتيبها الطبيعي. الترتيب المعجمي على حاصل الضرب الديكارتي ليس محدودًا محليًا، لأن (1, 2) ≤ (1, 3) ≤ (1, 4) ≤ (1, 5) ≤ ... ≤ (2, 1) . باستخدام تدوين الفترة، يمكن إعادة صياغة الخاصية " a مغطاة بـ b " على نحو مكافئ على النحو التالي

لا ينبغي الخلط بين مفهوم الفاصل الزمني في الترتيب الجزئي والفئة الخاصة من الترتيبات الجزئية المعروفة باسم ترتيبات الفاصل الزمني .

انظر أيضا

ملحوظات

  1. ^ يمكن العثور على الدليل هنا .
  2. ^ الذي يوجد دائمًا ويكون فريدًا، حيث يُفترض أنه محدود
  3. ^ انظر النسبية العامة § السفر عبر الزمن .

الاستشهادات

  1. ^ abc Wallis, WD (14 مارس 2013). دليل المبتدئين للرياضيات المنفصلة. Springer Science & Business Media. ص. 100. ISBN 978-1-4757-3826-1.
  2. ^ سيموفيتشي، دان أ. وجيرابا، شابان (2008). "المجموعات المرتبة جزئيًا". الأدوات الرياضية لتعدين البيانات: نظرية المجموعات، والترتيبات الجزئية، والتركيبات . سبرينغر. رقم ISBN 9781848002012.
  3. ^ Flaška, V.; Ježek, J.; Kepka, T.; Kortelainen, J. (2007). "Transitive Closures of Binary Relations I". Acta Universitatis Carolinae. Mathematica et Physica . 48 (1). براغ: كلية الرياضيات - الفيزياء جامعة تشارلز: 55-69.المقدمة 1.1 (iv). يشير هذا المصدر إلى العلاقات غير المتماثلة باعتبارها "علاقات غير متماثلة تمامًا".
  4. ^ ديفي وبريستلي (2002)، ص 14-15.
  5. ^ Avigad, Jeremy; Lewis, Robert Y.; van Doorn, Floris (29 March 2021). "13.2. More on Orderings". Logic and Proof (Release 3.18.4 ed.) . تم الاسترجاع في 24 يوليو 2021 . لذا يمكننا أن نفكر في كل ترتيب جزئي على أنه زوج يتكون من ترتيب جزئي ضعيف وترتيب صارم مرتبط به.
  6. ^ Rounds, William C. (7 March 2002). "Lectures slides" (PDF) . EECS 203: DISCRETE MATHEMATICS . تم الاسترجاع في 23 يوليو 2021 .
  7. ^ كوونغ، هاريس (25 أبريل 2018). "7.4: الترتيب الجزئي والكلي". كتاب تدريبات حلزوني للرياضيات المنفصلة . تم الاسترجاع في 23 يوليو 2021 .
  8. ^ "مجموعات جزئية محدودة". دليل مرجعي Sage 9.2.beta2: التركيبات . تم الاسترجاع في 5 يناير 2022. compare_elements( x , y ): قارن x و y في المجموعة الجزئية المحدودة. إذا كان x < y ، ارجع −1. إذا كان x = y ، ارجع 0. إذا كان x > y ، ارجع 1. إذا لم يكن x و y قابلين للمقارنة، ارجع None.
  9. ^ تشين، بيتر؛ دينج ، قوهولي؛ سيدن، ستيف. حول دمج بوسيت (PDF) (تقرير فني). ص. 2. تم الاسترجاع في 5 يناير 2022. المقارنة بين عنصرين s، t في S تعيد إحدى ثلاث قيم مميزة، وهي s ≤ t، أو s> t، أو s|t.
  10. ^ Prevosto, Virgile; Jaume, Mathieu (11 September 2003). Making proofs in a hierarchy of mathematical structures. CALCULEMUS-2003 – 11th Symposium on the Integration of Symbolic Computation and Mechanized Reasoning. روما، إيطاليا: Aracne. ص 89-100.
  11. ^ ميريفيلد، ريتشارد إي.؛ سيمونز، هوارد إي. (1989). الطرق الطوبولوجية في الكيمياء . نيويورك: جون وايلي وأولاده. ص 28. ISBN 0-471-83817-9تم الاسترجاع في 27 يوليو 2012. يتم تمثيل المجموعة المرتبة جزئيًا بشكل ملائم بواسطة مخطط هاس ...
  12. ^ Neggers, J.; Kim, Hee Sik (1998), "4.2 Product Order and Lexicographic Order", Basic Posets , World Scientific, ص. 62–63، ISBN  9789810235895
  13. ^ ديفي وبريستلي (2002)، ص 17-18.
  14. ^ بي آر هالموس (1974). نظرية المجموعة الساذجة . سبرينغر. ص. 82. ردمك 978-1-4757-1645-0.
  15. ^ ديفي وبريستلي (2002)، ص 23-24.
  16. ^ جيش، توماس (2008) [1973]. بديهية الاختيار . منشورات دوفر . رقم ISBN 978-0-486-46624-8.
  17. ^ Ward, LE Jr (1954). "Partially Ordered Topological Spaces". Proceedings of the American Mathematical Society . 5 (1): 144–161. doi : 10.1090/S0002-9939-1954-0063016-5 . hdl :10338.dmlcz/101379.

مراجع

  • Davey, BA; Priestley, HA (2002). Introduction to Lattices and Order (الطبعة الثانية). نيويورك: مطبعة جامعة كامبريدج. ISBN 978-0-521-78451-1.
  • ديسباندي، جايانت ف. (1968). "حول استمرارية النظام الجزئي". وقائع الجمعية الرياضية الأمريكية . 19 (2): 383-386. doi : 10.1090/S0002-9939-1968-0236071-7 .
  • شميدت، جونتر (2010). الرياضيات العلائقية . موسوعة الرياضيات وتطبيقاتها. المجلد 132. مطبعة جامعة كامبريدج. رقم ISBN 978-0-521-76268-7.
  • بيرند شرودر (11 مايو 2016). المجموعات المرتبة: مقدمة مع اتصالات من التوافقيات إلى الطوبولوجيا. بيركهاوزر. رقم ISBN 978-3-319-29788-0.
  • ستانلي، ريتشارد ب. (1997). التوليفات العددية 1. دراسات كامبريدج في الرياضيات المتقدمة. المجلد 49. مطبعة جامعة كامبريدج. رقم ISBN 0-521-66351-2.
  • إيلينبيرج، س. (2016). أساسيات الطوبولوجيا الجبرية . مطبعة جامعة برينستون.
  • كالماتش، ج. (1976). "توسيع نظرية التماثل إلى المجموعات المرتبة جزئيًا". جيه راين أنجو. الرياضيات . 280 : 134-156.

الوسائط المتعلقة بمخططات هاسه في ويكيميديا ​​كومنز؛ حيث يُظهر كل منها مثالاً لترتيب جزئي

  • تسلسل OEIS A001035 (عدد المجموعات الفرعية التي تحتوي على n عنصر مُسمّى)
  • تسلسل OEIS A000112 (عدد المجموعات المرتبة جزئيًا ("المجموعات الجزئية") التي تحتوي على n عنصر غير مُسمّى.)
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Partially_ordered_set&oldid=1258367201"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate