2.预序集,偏序集

偏序的定义给出了三个条件,一是自反性,一是反对称性,一是传递性。

省去反对称性a≤b,b≤a,则a=b,得到的就是预序。

具体的例子。

让我找一个具体的例子,比如这个,可测函数的积分,积分值相等的函数未必相等,最简单的情形就是几乎处处相等的可测函数类。预序就提供了这样的多样性,对于偏序集而言,在序列的某一位置只能存在一个元素,而预序集可以存在多个元素。如果花一个图的话,偏序集总能画成分叉的链,链上每个节点都只有一个元素,而预序集画出的链,节点的元素可以有多个。

而对于全序集,也称为线性序集,那就没有分叉,元素全部分布在一条线上。这也是线序的由来。

预序集可以构成一个范畴,因为范畴要求的复合和恒等可以通过自反性和传递性保证。

(a,a)(a,b)=(a,b)(b,b)=(a,b),自反性保证了恒等(a,a)的存在,关系的复合给出了恒等律。

(a,b)(b,c)=(a,c),传递性以及关系的复合给出了复合律。

常见的偏序集的构造。

一个是集合的幂集在集合包含关系下构成偏序集,当然不仅如此,这个结构实际上是一个完备格,完备格的定义是任意两个元素都存在并和交,∧代表交,两元素之交为比这两个元素都大的最小的元素,∨代表并,为比两元素都小的最大的元素。这两种运算在布尔代数中有所应用,也就是二值逻辑,往往称为或运算和与运算。偏序集与格,布尔代数是泛代数的研究内容,感兴趣的可以自行了解。

还有一些不那么熟悉的构造,比如黎曼积分中的区间划分的加细,还有群的所有子群,正规子群,在包含关系下都可以构成偏序集。

不过,总体上而言,这些结构并不是主流的,所以往往不为人所知。

布尔巴基学派将数学结构视为拓扑,代数和序三种基本结构的组合。前两者经常被强调,而序往往被遗忘,不过遗忘不代表不重要,分析中的各种不等式其实就是序结构的应用,也算是除函数之外最重要的一种二元关系了。

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