直观理解σ代数

  • Post author:
  • Post category:其他


σ代数定义为满足:

1.包含空集∅;

2.对集合的补运算封闭;

3.对集合的可列并运算封闭。

三条性质的Ω幂集的子集,暂记为S。

a.由性质1,2可以推出Ω∈S。

b.集合的运算有这样的基本关系:C(C(A)∪C(B)) = A ∩ B. 其中C()表示集合的补集。

那么可以推出,σ代数关于∩运算封闭。

c.容易验证,Ω幂集也是σ代数。

有了以上准备,我们可以看一下如何直观地理解σ代数,
尽管相对于集合本身可能出现的各种复杂情况来说,这样想过于简单,
(比如一个线段上的点作为集合可以分成有理点集和无理点集,这种分划方式就是非直观的)。

	把Ω看作一整块未裁剪的拼图,我们随意从其中裁剪出一块或者多块,我们获得的这些块上的点
	构成的集合就是Ω的一个子集,也就是Ω的幂集的一个元素。所有这些裁剪方式
	(包括不裁剪和全裁剪掉)获得的点的集合就是Ω的所有子集,它们构成了Ω的幂集。
	(这么说不严格,因为从集合中选出的元素并不一定有这样良好的连续性)。

	那么S是什么东西呢?首先,S包括Ω和∅,也就是一张完整的拼图和空集都在S中。
	如果S中没有其他元素了,这就是最小的σ代数,只有{Ω,∅}
	如果还有别的元素,这些元素都是Ω的子集,都属于Ω的幂集,可以看成是Ω这张没有裁剪的拼图上
	随意切下的块。任意两块的位置关系有两种:相交或是不相交。
	一、如果相交,则两个块的交集也是一个拼图块,记为b,由性质3,这个块b也属于S。
	二、如果这个块和S中其它块都没有交集,则可把这个块称为“基本块”。如果b和某个块有非空的交集,
	并且交集真包含于b,那么我们取真包含于b的部分记为b',对b'再做和b相同的讨论(可列次取真包含的部
	分直至收敛到非空集合或无交集可取),使其成为一个基本块。
	
	经过这样的过程,Ω被分割成了许多基本块拼成的拼图,这些基本块构成了集合Ω的一个分划。
	现在我们来看S,S中的元素必然包含所有基本块(由二之构造),因此也必然包含这些基本块取并集并
	出来的大块。举个简单的例子,如果这个Ω可以分为ABCD四个基本块,每一个块都是Ω的子集,则其S可
	以包含这四个块两两之并,三三之并,以及Ω本身和∅。
	
	**所以直观来看,S中的元素,就是在这样构造出来的拼图中随意选取一些(含0个和全部)基本块,再把这
	些基本块并在一起形成的Ω的子集。**

如果有时间还会再修改叙述不合适的地方。



版权声明:本文为qq_26055539原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原文出处链接和本声明。