مجموعة موقعة

في الرياضيات، المجموعة الموقعة هي مجموعة من العناصر مع تعيين إشارة (موجبة أو سالبة) لكل عنصر من عناصر المجموعة.

التمثيل

يمكن تمثيل المجموعات الموقعة رياضيًا كزوج مرتب من مجموعات منفصلة ، ​​إحداها للعناصر الموجبة والأخرى للعناصر السالبة. [ 1 ] أو يمكن تمثيلها كدالة منطقية ، وهي دالة مجالها المجموعة غير الموقعة الأساسية (والتي قد تُحدد صراحةً كجزء منفصل من التمثيل) ومداها مجموعة ثنائية العناصر تمثل الإشارات. [ 2 ] [ 3 ]

قد تُسمى المجموعات الموقعة أيضًاZ2{\displaystyle \mathbb {Z} _{2}}- مجموعات متدرجة . [ 2 ]

طلب

تُعد المجموعات الموقعة أساسية لتعريف المصفوفات الموجهة . [ 1 ]

يمكن استخدامها أيضًا لتحديد أوجه المكعب الفائق . إذا كان المكعب الفائق يتكون من جميع النقاط في الفضاء الإقليدي ذي بُعد معين والتي تقع إحداثياتها الديكارتية في الفترة[-1،+1]{\displaystyle [-1,+1]}ثم يمكن استخدام مجموعة فرعية موقعة من محاور الإحداثيات لتحديد النقاط التي تكون إحداثياتها داخل المجموعة الفرعية-1{\displaystyle -1}أو+1{\displaystyle +1}(وفقًا للإشارة في المجموعة الفرعية الموقعة) والتي قد تكون إحداثياتها الأخرى في أي مكان في الفترة[-1،+1]{\displaystyle [-1,+1]}تشكل هذه المجموعة الفرعية من النقاط وجهًا، ويكون بُعدها المشترك هو عدد عناصر المجموعة الفرعية الموقعة. [ 4 ]

التوافقية

تعداد

عدد المجموعات الجزئية الموقعة لمجموعة منتهية معينة منن{\displaystyle n}العناصر هي3ن{\displaystyle 3^{n}}، وهي قوة للعدد ثلاثة ، لأن هناك ثلاثة خيارات لكل عنصر: قد يكون غائبًا عن المجموعة الجزئية، أو موجودًا بإشارة موجبة، أو موجودًا بإشارة سالبة. [ 5 ] وللسبب نفسه، فإن عدد المجموعات الجزئية الموقعة يساوي عدد عناصرها.ر{\displaystyle r}يكون

2ر(نر)،{\displaystyle 2^{r}{\binom {n}{r}},}

وجمع هذه النتائج يعطي مثالاً على نظرية ذات الحدين .

ر2ر(نر)=3ن.{\displaystyle \sum _{r}2^{r}{\binom {n}{r}}=3^{n}.}

العائلات المتداخلة

ينطبق نظير لنظرية إردوش-كو-رادو حول تقاطع عائلات المجموعات أيضًا على المجموعات الموقعة. يُعرَّف تقاطع مجموعتين موقعتين بأنه مجموعة العناصر الموقعة التي تنتمي إلى كلتيهما ولها نفس الإشارة في كلتيهما. وفقًا لهذه النظرية، لأي مجموعة من المجموعات الفرعية الموقعة من مجموعةن{\displaystyle n}مجموعة من العناصر، جميعها لها عدد أصلير{\displaystyle r}وإذا كان لكل زوج تقاطع غير فارغ، فإن عدد المجموعات الفرعية الموقعة في المجموعة يكون على الأكثر

2ر-1(ن-1ر-1).{\displaystyle 2^{r-1}{\binom {n-1}{r-1}}.}

على سبيل المثال، يمكن الحصول على عائلة متقاطعة بهذا الحجم عن طريق اختيار إشارة عنصر ثابت واحد، واعتبار العائلة جميع المجموعات الفرعية الموقعة ذات العدد الأصلير{\displaystyle r}التي تحتوي على هذا العنصر بهذه العلامة. لـرن/2{\displaystyle r\leq n/2}تستنتج هذه النظرية مباشرة من نظرية إردوش-كو-رادو غير الموقعة، حيث تشكل النسخ غير الموقعة من المجموعات الجزئية عائلة متقاطعة، ويمكن أن تتوافق كل مجموعة غير موقعة مع أكثر من2ر-1{\displaystyle 2^{r-1}}المجموعات الموقعة. ومع ذلك، بالنسبة للقيم الأكبر منر{\displaystyle r}يلزم تقديم دليل مختلف. [ 3 ]

مراجع

  1. 1 2 لاس فيرغناس، ميشيل (1980)، "التحدب في المصفوفات الموجهة"، مجلة نظرية التوافق ، السلسلة ب، 29 (2): 231-243 ، doi : 10.1016/0095-8956(80)90082-9 ، MR 0586435 
  2. 1 2 بريني، أ. (يوليو 2005)، "التوافقيات، الجبر الفائق، النظرية الثابتة ونظرية التمثيل" ، Séminaire Lotharingien de Combinatoire ، 55 ، الفن. ب55ج، السيد 2373407 انظر على وجه الخصوص القسم 3.4، صفحة 15
  3. 1 2 بولوباس، بليدر، إ. (1997)، "نظرية إردوش-كو-رادو للمجموعات الموقعة"، الحوسبة والرياضيات مع التطبيقات ، 34 (11): 9-13 ، doi : 10.1016/S0898-1221(97)00215-0 ، MR 1486880 
  4. متروبوليس، ن.؛ روتا ، جيان كارلو (1978)، "حول شبكة وجوهن{\displaystyle n}"مكعب"، نشرة الجمعية الرياضية الأمريكية ، 84 (2): 284-286 ، doi : 10.1090/S0002-9904-1978-14477-2 ، MR 0462997 
  5. تُعمَّم هذه الصيغة لعدد المجموعات الفرعية الموقعة وعدد أوجه المكعب الفائق لتشمل عدد أوجه متعدد السطوح هانر ؛ انظر: كالاي، جيل (1989)، "عدد أوجه متعددات السطوح المتناظرة مركزياً"، الرسوم البيانية والتوافقية ، 5 (1): 389-391 ، doi : 10.1007/BF01788696 ، MR 1554357